大型模板施工技術在水利水電工程中的應用

朱學強，孫 靜，朱安科

（1.湖北楚峰水電工程有限公司，湖北 荊州 434000；2.荊州市荊州區太湖港工程管理中心，湖北 荊州 434000）

0 引言

大型模板施工技術可以理解為一種采用現澆與預制相結合的工業化施工方法，與傳統預制工藝相比，不僅可以節省預制廠的建設費用，也無須采用大型的運輸裝置，且打造的建筑物結構剛度大、抗震效果好，工藝便捷，施工速度快。為了確保后續提出的大型模板施工技術在水利水電工程中的應用路徑更具有針對性與實用性，需要對常見的幾種大型模板施工技術進行分析。

1 大型模板施工技術分析

1.1 大型懸臂模板

大型懸臂模板（圖1）是指一種用于爬升工程的建設模板，利用預埋器件與支架方式，最大程度降低混凝土澆筑環節產生的側面壓力，以此起到穩固模板的作用，避免出現結構變形。此類模板在實際應用過程中無須加固，由于其面積較大，因此操作較為便捷，而在拆除完成后也能保證混凝土建筑整齊光滑，適用于墻體模板。而對于采用組合鋼模板的建筑來說，大型懸臂模板施工技術，不僅可以提高墻體的平整度，還能優化施工效率，減少資金投入，擁有理想的應用前景。

圖1 大型懸臂模板

在實際應用過程中需注意：大型懸臂模板單元組合的安裝需要遵循就近原則，即就地選取場地，實現組合安裝，從而達到降低運輸費用的目的，且由于模板各部分規格存在嚴格標準，因此若想實現精確搭配、確保適合位置得到錯縫拼裝，需要保證縱模縱板之間做到插銷緊密。

1.2 尾水管模板

尾水管（圖2）大多由錐管段、彎管段以及擴散段組成，其中錐管段的流速較高，因此通常采用鋼內襯，且無須另做模板。而擴散段的截面則為矩形，無論是寬度還是高度都表現為直線變化，并在中間設有隔墩，其上口與彎管段相互銜接，模板則與平面模板設計一致。至于彎管段的形狀，則由多個幾何面組合形成，剖面呈肘彎形。

圖2 尾水管模板

在具體應用時需要注意以下事項：尾水管模板的制作需要在加工廠內進行，且制作完成后需要實施統一吊裝，之后結合不同地區的運輸條件、吊裝要求，在現場完成承重支撐系統的搭設。

2 大型模板施工技術在水利水電工程中的應用路徑

2.1 模板安裝

首先要進行前期準備工作，一方面要做好調研工作，充分獲取水利水電工程所在區域的環境信息，加強對施工環境的數據勘察，比如：地基結構類型、周邊是否存在河道、地層厚度等，之后結合獲取的數據信息，制定大型模板施工技術的應用流程。另一方面要準備好施工環節所需的材料、設備，預先制定好采購順序，比如部分大型裝置要提前30d 左右進入現場，而一些材料則要提前15d 進入現場。此外，還要打造好管理制度，及時梳理各環節應用要點，做好人員的技術培訓，輔以監督體系與獎懲制度，幫助人員樹立良好的責任意識與安全意識[1]。

其次要進行結構立模操作。由于該環節能夠直接決定后續模板的支護效果，因此在操作時需要注意以下兩點：①要充分考慮支護模板規格較大的問題，在施工現場需利用起吊裝置輔助立模作業，通過逐一吊起單元模板，并勻速放置在螺栓預埋區域，之后擰緊螺栓，調整橫桿與上撐桿結構，使兩者處于同一水平線。②要將銷作為固定結構，使其與相鄰模板有機銜接，提高結構維護效果，并在立模上安裝木板材料，把控好各材料使用間隔，確保間隙不超過1cm。

再次，要完成受拉螺栓的預埋處理。由于模板結構自重較大，為了切實保障施工質量，需要加強結構預應力的控制，一方面要準確計算結構荷載，明確混凝土澆筑形成的預應力，并根據計算結果確定預埋螺栓的具體數量與位置。另一方面要嚴格依照安全標準選擇螺栓結構，做好模板拉應力分析，依照分析結構調整結構位置，減少預埋誤差。

最后要依次完成模板的支撐加固、找平調整以及縫隙堵塞。具體內容為：采用垂直球完成垂直方向的校對，采用鋼尺完成水平長度的測量，保證模板尺寸符合設計標準；模板各接合點與支撐需要緊密兼顧，避免在振搗時產生裂縫或鼓肚。同時為了提高模板周轉次數，降低模板損耗，需要盡可能簡化模板安裝結構，避免使用圓釘，而是采用拉條與螺栓實現加固聯結；對于跨度在4m 以上的承重梁板結構，由于地基會出現一定程度的沉陷，因此需要在跨中預留起拱高度，保證每米提升3mm，而兩側則要逐漸減少，直至與原設計高程一致；為確保后續拆模工作不會造成建筑振動，需要在模板安裝環節預先在撐柱下方，添加硬度較高的木楔形墊塊，且采用的支撐不能直接在地面上完成支承，而是要放置在樁基礎上進行安裝，以此保證支撐面積充足，避免出現地基沉陷；在安裝完成后，則要進行混凝土的澆筑處理，避免混凝土受環境因素影響出現模板變形，同時為了盡可能提高混凝土表面光滑程度，便于后續拆卸處理，需要在模板表面適當涂抹潤滑油，而在干燥夏季則可在澆筑前預先進行灑水養護，防止模板因干縮產生裂縫，并引發漏漿。若模板產生裂縫，可使用木條進行填塞；在進行邊墻、閘墩安裝時需要清除木屑、泥塊，檢查好各連接點的螺栓與楔木，判斷是否存在松動問題。而在澆筑環節，則要配備專門人員看管鋼筋、架子等材料，確保在出現問題時能夠及時修復；在安裝時需要確保偏差控制在規定范圍內，具體數值為相鄰兩面板高差為3mm，模板局部不平為5mm，結構物邊線與設計邊線為10mm，結構物水平截面內部尺寸為±20mm，承重模板標高為±5mm，預留孔為±10mm[2]。

2.2 模板隔離劑

模板安裝完成后為了使模板能夠與混凝土粘結在一起，保證后續拆模便捷，需要在模板表面涂刷隔離劑，常用隔離劑的配比、制作與使用如下所示。水質類隔離劑包括：肥皂液，制作方法為肥皂切片泡水，涂刷模板1～2 次，優勢在于涂刷便捷，易脫模，成本低廉，但在冬季、雨季無法使用[3]。

洗衣粉與滑石粉的配比為1:5，制作方法為依照比例，采用適量的溫水進行攪拌，直至形成漿糊狀方可使用，優缺點與肥皂液基本一致，適用于鋼模以及胎膜；松香、肥皂、柴油、水的配比為15:12:100:800，制作方法為按比例依次加入松香、肥皂、柴油，之后沖水攪拌均勻即可使用，該材料的優勢在于涂刷干后遇雨，仍能夠起到隔離作用，適用于長線臺座。

石灰水制作方法為將石灰膏加水拌成糊狀，之后均勻涂抹1～2 次，該材料的優勢為取材簡單，作業方便，成本較低，但容易脫落，適用于混凝土脫模；107 膠、滑石粉、水的配比為1:1:1，制作方法為將建筑膠與水調勻，再將滑石粉加入調勻，之后涂刷1～2 次，該材料的優勢在于取材方便，易于脫模，適用于鋼模板。

油質類隔離劑，包括：機油、滑石粉、汽油的配比為100:15:10，制作方法為在容器內依照比例將機油、滑石粉、汽油攪拌均勻，之后涂刷1～2 次，該材料的優勢在于易脫模，適用于混凝土胎膜；廢機油與柴油的配比為1:1～4，制作方法為將較稠廢機油、柴油稀釋攪勻便可使用，優勢在于干后下雨仍能發揮效用，適用于鋼模、木模以及各類胎膜。

廢機油、水泥、水配比為1:1.4:0.4，制作方法為將三種組份拌和至乳狀涂刷1～2 次，優勢在于便于涂刷，保證表面光滑，但鋼筋與構件容易沾油。石蠟類隔離劑包括石蠟，制作方法為將石蠟均勻涂抹在模板面，采用噴燈熔化，并用干布均勻涂擦，之后噴烤，直到深入木質內為止。

該材料的優勢在于易脫模，板面光滑，但成本較高，蒸汽養護無法同時使用，適用于木定型模板；石蠟與煤油的配比為1:2，制作方法為將石蠟與2 份柴油混合，用水浴加熱熔化，之后將剩余的柴油加入攪拌。優勢在于便于涂刷，能夠保證板面光滑，適用于鋼模板以及混凝土臺座。乳化劑類隔離劑，包括：乳化機油與水的配比為1:5，制作方法為在容器內依照配合比進行混合攪拌，之后涂刷1～2 次，優勢為存在商品供應，獲取便捷，適用于木模；高分子有機酸+礦物油，制作方法即直接使用金屬切屑加工用的潤滑冷卻劑。存在商品供應，易于脫模，適用于鋼模以及混凝土胎膜是該材料的優勢。

2.3 模板拆除

（1）要確定拆模期限，由于大型模板施工技術不存在承重的模板，因此在確定混凝土強度能夠保證混凝土表面不會因拆模而出現損害時便可實施拆模作業。一般情況下，此時的混凝土強度應高于2.5MPa。而承重模板在混凝土滿足以下強度后同樣可直接進行拆除作業：①梁、板跨度高于2m，其設計強度需達到既定強度的50%。②跨度在2～5m 之間時，其設計強度需達到既定強度的70%。③跨度在5m 以上時，其設計強度需達到既定強度的100%。④懸臂板、梁跨度在2m 以下時，其設計強度同樣需達到既定強度的100%[4]。

（2）在模板拆卸過程中需要注意以下5 點：①要根據既定方法與步驟實施拆卸作業，比如要將螺栓、扒釘作為優先拆除對象，之后采用撬杠松動模板，通過將木楔插入模板與混凝土相連的縫隙中，實現兩者的逐漸分離，同時在拆模時不可以垂直角度敲擊木楔與模板，避免建筑物受劇烈運動出現破損。②要在拆卸拱形模板時緩慢放松支柱下的木楔，使拱架慢慢下降，避免新拱因模板的急速下沉導致其擔負全部自重。此外還要從跨中向兩側同時實施對稱性拆卸，至于在拆卸跨度較大的拱模時則要從拱頂中部將其分段后再向兩側以對稱性的形式實現拆卸。③在拆除高空模板時不可從高處直接拆卸，以免模板從高空摔落，而是要利用繩索輔助吊卸。④待模板拆卸完成后需要將粘附在模板上的混凝土砂漿清洗干凈，第一時間修整破損區域，及時拔除模板上的圓釘，避免出現刺傷人體的意外。而卸下的螺栓則要與螺帽捆綁在一起，適當添加黃油，防止出現金屬銹蝕，至于拔釘、鐵絲等物件則要進行回收利用，將其存放在庫房，避免丟失。待全部模板根據規格、型號堆放完成后，還要進行妥善保管，便于下次立模時周轉使用。⑤對于大體積混凝土來說，為了防止拆模處理后表面溫度大幅度降低出現裂縫，需要做好環境溫度的把控，合理計算拆模時間[5]。

3 結語

綜上所述，通過對大型模板施工技術中的懸臂模板以及尾水管模板進行分析討論，提出結構立模、受拉螺栓預埋、模板安裝、模板隔離劑的使用、模板拆除等一系列大型模板施工技術在水利水電工程中的應用路徑，以此充分發揮大型模板施工技術的優勢，提高施工效率，保證施工質量，縮短施工周期，促進相關企業的可持續發展。